周建金,羅曉鋒,朱英颯,熊長華
(1. 三明市農(nóng)業(yè)科學研究院,福建 三明 365500;2. 邵武市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,福建 邵武 354000;3. 邵武市云頂高山農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,福建 邵武 354000)
黃桃Prunus persica屬薔薇科Rosaceae 李屬Prunus,因果肉為黃色而得名,其果實可鮮食和加工[1],營養(yǎng)十分豐富,有“保健水果”“養(yǎng)生之桃”等稱號。華重樓Paris polyphylla,即七葉一枝花,是我國Ⅱ級保護植物,是歷版《中國藥典》收載的重樓藥材基原植物之一[2],為名貴中藥“云南白藥”“宮血寧”“熱毒清”“抗病毒顆?!钡?00 多種名貴中成藥的主要原料,其開發(fā)應用前景廣闊[3]。
果藥復合經(jīng)營是集食、藥、賞功能為一體的新型栽培模式,是一種集約化、高效化、生態(tài)化的種植經(jīng)營方式[4]。復合經(jīng)營在減少水土流失、提高土壤肥力、增加經(jīng)濟收入等方面意義重大[5-8]。華重樓為多年生草本,根系淺[9],有宜陰畏曬、喜濕忌燥的習性,喜斜射或散射光[10],若與黃桃復合經(jīng)營,則樹冠寬廣的黃桃恰好為其遮攔陽光。
目前,在福建省邵武市桂林鄉(xiāng)已發(fā)展33 hm2黃桃與華重樓的復合經(jīng)營,地方政府積極引導種植戶采用綠色生態(tài)模式進行種植,該地區(qū)所產(chǎn)黃桃榮獲農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品“三品一標”認證和“綠色食品”標志[11]。然而,在多年的黃桃與華重樓套種實踐中,存在黃桃生長慢、果品偏小,華重樓產(chǎn)量低、發(fā)病嚴重、有效成分含量不達標,套種管理不便等關鍵問題,嚴重影響了果農(nóng)復合經(jīng)營的積極性。關于華重樓栽培技術的研究,目前僅見林下和大田搭棚遮陰2種栽培方式的研究報道[10,12-13],鮮見有關華重樓與果樹復合經(jīng)營方式的研究報道。本研究中針對復合經(jīng)營中存在的主要問題,開展整地方式、黃桃種植密度、華重樓種植方式等關鍵栽培技術研究,篩選最佳的黃桃-華重樓復合經(jīng)營模式,以期在保證或提高黃桃產(chǎn)量和品質(zhì)的同時,營造適合華重樓生存的環(huán)境,提高華重樓的產(chǎn)量,降低華重樓的發(fā)病率和管理難度等,為黃桃和華重樓復合經(jīng)營提供參考。
試驗地位于邵武市桂林鄉(xiāng)蓋竹村巫山,處武夷山脈南麓的閩贛兩省四縣市(邵武、泰寧、建寧、黎川)交界(117°2′44″E,27°7′43″N),為亞熱帶季風區(qū),氣候溫和濕潤,四時分明,日夜溫差大。每年有250 d 以上氣溫在10 ~30 ℃,年降雨量850 ~1 800 mm,且相對集中在3—7 月。境內(nèi)平均海拔900 m 以上,森林覆蓋率達90%以上,華重樓野生資源豐富,土壤疏松沃腴,為微酸性紅、黃壤。
3 年生‘錦繡黃桃’苗由嘉善縣姚莊鎮(zhèn)錦桃苗木繁育場培育,3 年生華重樓種苗(第3 次開葉)由三明市農(nóng)業(yè)科學研究院培育。供試有機肥為廈門百葉農(nóng)資化工有限公司生產(chǎn),有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不小于45%,N+P2O5+K2O 質(zhì)量分數(shù)不小于5.0%,腐殖酸質(zhì)量分數(shù)不小于5.0%,每克有機肥的有效活菌數(shù)量不小于0.2×108。鈣鎂磷肥為湖南省懷化辰溪縣正宏肥業(yè)有限責任公司生產(chǎn),P2O5質(zhì)量分數(shù)不小于12%。栽植容器無品牌,網(wǎng)購。
1.3.1 整地方式
2018 年4 月進行整地。整地方式分為土壤深翻和開溝。在中間淺溝30 cm 的地塊,進行不深翻、深翻20 cm、深翻40 cm 共3 個處理。積水容易誘發(fā)重樓病害[14],因此在深翻40 cm 地塊時,設計3 個開溝處理:中間淺溝30 cm、中間淺溝35 cm、中間淺溝30 cm +四周深溝50 cm。以上處理30 株黃桃和100 株華重樓為1 個重復,重復3 次。2018 年4 月(處理前)和2021 年4 月(處理3 a 后),每個重復隨機抽取3 株黃桃測量主干和一級分枝的直徑,每個重復隨機抽取10 株華重樓測量株高和莖直徑。
1.3.2 黃桃種植密度
黃桃種植株行距一般為(3.5 ~4.0) m×(3.5 ~4.0) m,即816 ~625 株/hm2[1],適合華重樓生長的遮光度為20%~70%[13]。2018 年4 月,考慮到試驗地海拔高,常年溫度偏低,黃桃生長偏慢,進行3 個黃桃種植密度處理,分別是株行距3.0 m×3.0 m(約1 110 株/hm2)、3.0 m×3.6 m(約930 株/hm2)、3.6 m×3.6 m(約765 株/hm2),30 株為1 個重復,重復3 次。
2018 年4 月(處理前)和2021 年4 月(處理3 a 后),測量黃桃主干和一級分枝的直徑。2021年采摘果實時,每個重復隨機抽取3 株植株測定平均單果質(zhì)量和平均單株產(chǎn)量,平均單果質(zhì)量為單株產(chǎn)量除以果實數(shù)量。2021 年3—10 月,每隔2 個月,在中午12 點使用光照計測定已成林黃桃的林冠遮光率。
1.3.3 華重樓種植方式
1)套種數(shù)量。華重樓在黃桃樹下隨意種植,易被誤傷,造成損失,另外華重樓根系淺,拔草時易傷及其根部,因此需使用栽植容器種植。栽植容器長寬分別為2.5、1.1 m,每個容器栽植30 株。2018 年4 月,通過控制容器擺放數(shù)量,進行4 個套種數(shù)量處理:不套種華重樓、桃樹間放置1 個栽植容器、桃樹間放置2 個栽植容器(中間留40 cm 過道便于通行)、桃樹間放置3 個栽植容器(留1 條30 cm 過道)。放置1 個栽植容器時,華重樓種植密度為24 000 株/hm2;放置2 個栽植容器時,華重樓種植密度為48 000 株/hm2;放置3 個栽植容器時,華重樓種植密度為72 000 株/hm2。2020年6 月,測定100 株植株的病害指標為1 個重復,重復9 次,評價田間管理難易程度。
2)覆蓋物。2018 年4 月,進行4 個覆蓋物處理:不覆蓋、芒萁、蘆葦、林下腐殖層(未腐爛的樹葉和樹根的混合物),覆蓋厚度為2 cm。每處理100 株為1 個重復,重復3 次。2018 年4 月(處理前)和2021 年4 月(處理3 a 后),每個重復隨機抽取10 株華重樓測量生長量和單株根莖鮮質(zhì)量。
使用Excel 2003 版軟件整理試驗數(shù)據(jù)和作圖,使用SPSS 19.0 軟件進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標準誤”表示。
2.1.1 整地方式對黃桃生長的影響
不同整地方式下黃桃的生長情況見表1。由表1可知,不同整地方式(土壤深翻程度和開溝方式)對黃桃主干和一級分枝生長的影響顯著,各處理間差異呈顯著水平(P<0.05)。在不開溝加不同土壤深翻程度處理下,各處理根據(jù)黃桃生長量由多到少排列依次為土壤深翻40 cm、土壤深翻20 cm、土壤不深翻,各處理間差異呈顯著水平(P<0.05)。土壤深翻40 cm 加不同開溝處理下,各處理根據(jù)黃桃生長量由多到少排列依次為中間淺溝30 cm +四周深溝50 cm、中間淺溝35 cm、中間淺溝30 cm、不開溝,各處理間差異呈顯著水平(P<0.05)。試驗結果表明:采取土壤深翻40 cm、中間淺溝30 cm、四周深溝50 cm 的整地方式,黃桃種植3 a 后,主干直徑生長量達7.76 cm,一級分枝直徑生長量達6.01 cm。
表1 不同整地方式下黃桃的生長情況?Table 1 Yellow peach growth under different soil preparation methods cm
2.1.2 整地方式對華重樓生長的影響
不同整地方式下華重樓的生長情況見表2。由表2 可知,整地方式(土壤深翻程度和開溝方式)對華重樓株高和莖直徑的影響顯著。在不開溝加不同土壤深翻程度處理下,各處理根據(jù)華重樓生長量由多到少排列依次為土壤深翻40 cm、土壤深翻20 cm、土壤不深翻,各處理間差異呈顯著水平(P<0.05)。土壤深翻40 cm 加不同開溝處理下,各處理根據(jù)華重樓生長量由多到少排列依次為中間淺溝30 cm +四周深溝50 cm、中間淺溝35 cm、中間淺溝30 cm、不開溝。試驗結果表明:采取土壤深翻40 cm、中間淺溝30 cm、四周深溝50 cm 的整地方式,華重樓種植3 a 后,株高生長量達66.97 cm,莖直徑生長量達0.74 cm。
表2 不同整地方式下華重樓的生長情況?Table 2 P. polyphylla growth under different soil preparation methods cm
2.2.1 黃桃種植方式對其產(chǎn)量和林冠遮光率的影響1)黃桃種植密度對其產(chǎn)量的影響。不同種植密度下黃桃的生長情況和產(chǎn)量見表3。由表3 可知,種植密度對黃桃的生長、單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量的影響顯著(P<0.05)。不同種植密度下,根據(jù)黃桃生長量、單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量由高到低排列,各處理依次均分別為765、930、1 110 株/hm2,各處理間差異呈顯著水平(P<0.05)。在765 株/hm2種植密度下,6 年生黃桃的平均地徑為12.87 cm,平均一級分枝直徑達8.74 cm,主干直徑生長量達8.55 cm,一級分枝直徑生長量達6.56 cm,平均單果質(zhì)量達220.13 g,平均單株產(chǎn)量達41.66 kg,折合每公頃產(chǎn)量達31 870 kg。
表3 不同種植密度下黃桃的生長情況和產(chǎn)量?Table 3 Yellow peach growth and yield under different planting densities
2)黃桃種植密度對其林冠遮光率的影響。不同種植密度黃桃的林冠遮光率如圖1 所示。由圖1 可見:3—8 月,隨著黃桃樹體的生長,成林黃桃林冠的遮光率逐漸升高,8 月時遮光率達最大;8—10 月,遮光率降低。黃桃的種植密度為765株/hm2時,3—10 月的林冠遮光率為20.80%~69.19%; 種 植 密 度 為930 株/hm2時,3—10 月的林冠遮光率為23.23%~81.45%;種植密度為1 110 株/hm2時,3—10 月 的 林 冠 遮 光 率 為25.14%~93.69%。華重樓地上部的生長期為3—10 月,適宜的林冠遮光率為20%~70%。因為遮光率大于70%時,會導致華重樓徒長和地下根莖生物量的減少,遮光率小于20%時,葉片會被陽光灼傷,導致地上部提早休眠[4]。因此,765 株/hm2為復合經(jīng)營中適宜的黃桃種植密度。
圖1 不同種植密度黃桃的林冠遮光率Fig. 1 Canopy shading rate under different yellow peach planting densities
2.2.2 華重樓種植方式對其生長的影響
1)華重樓套種密度對其病害發(fā)生的影響。不同套種密度下華重樓的病害發(fā)生情況見表4。由表4 可知,隨著華重樓種植密度的加大,華重樓的葉斑病、莖腐病、灰霉病的發(fā)病率及綜合發(fā)病率顯著增加,尤其是傳染性極強的灰霉病。當華重樓套種密度為72 000株/hm2(桃樹間擺放3個栽植容器)時,華重樓灰霉病發(fā)病率達18.89%,綜合發(fā)病率達28.53%,而且雖然留有過道可以通行,但當進行黃桃的剪枝、疏果、打藥等時,果農(nóng)需要盡量伸長手臂或踩在栽植容器上操作,田間管理難度較大。因此,華重樓套種密度以48 000 株/hm2(桃樹間放置2 個栽植容器)較為適宜,在此套種密度下,華重樓發(fā)病率低,田間管理也較為容易。
表4 不同套種密度下華重樓的病害發(fā)生情況?Table 4 Diseases of P. polyphylla under different intercropping density
2)覆蓋物對華重樓生長的影響。不同覆蓋物處理下華重樓的生長情況和產(chǎn)量見表5。由表5 可知,覆蓋物對華重樓生長和產(chǎn)量的影響顯著,芒萁、蘆葦和林下腐殖層覆蓋處理下華重樓的生長量和單株根莖鮮質(zhì)量均顯著高于對照(無覆蓋)。其中,林下腐殖層處理下華重樓的生長量和平均根莖鮮質(zhì)量最大,6 年生華重樓的株高達110.58 cm,莖直徑達1.15 cm,株高生長量達68.12 cm,莖直徑生長量達0.83 cm,平均單株根莖鮮質(zhì)量達183.46 g。因此,林下腐殖層覆蓋處理效果最佳,顯著增加了華重樓的生長量和產(chǎn)量。
表5 不同覆蓋物處理下華重樓的生長情況和產(chǎn)量?Table 5 Growth and yield of P. polyphylla under different mulche treatments
試驗結果表明,整地方式、黃桃種植密度、華重樓套種密度和華重樓覆蓋物這4 個試驗因素對復合經(jīng)營中黃桃和華重樓生長的影響顯著。黃桃與華重樓復合經(jīng)營中,采用土壤深翻40 cm 和中間開淺溝30 cm +四周開深溝50 cm 的整地方式的效果最好。黃桃種植密度以765株/hm2較為合適,種植3 a 后,黃桃主干直徑生長量達8.55 cm,一級分枝直徑生長量達6.56 cm,平均單果質(zhì)量達220.13 g,平均單株產(chǎn)量達41.66 kg。栽植華重樓時,以48 000 株/hm2(桃樹間放置2 個栽植容器)的效果較為理想,在此栽植密度下不但華重樓的綜合發(fā)病率低,而且易于田間管理。芒萁、蘆葦和林下腐殖層等華重樓覆蓋物中,以林下腐殖層的增產(chǎn)效果最好,種植3 a 后,華重樓株高生長量達68.12 cm,莖直徑生長量達0.83 cm,平均單株根莖鮮質(zhì)量達183.46 g。通過“黃桃+華重樓”套種經(jīng)營,可實現(xiàn)果品和藥品雙重收益,經(jīng)濟效益可觀[13]。
通過復合經(jīng)營,可充分利用林地空間,達到以短養(yǎng)長的效果,提高農(nóng)民發(fā)展黃桃和華重樓的積極性,為當?shù)剞r(nóng)戶提供了一條收益穩(wěn)定、技術成熟的發(fā)展模式,有助于增加農(nóng)民收入,推進精準扶貧、鄉(xiāng)村振興等工作,可取得良好的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益。劉躍鈞等[15-16]對錐栗-多花黃精復合經(jīng)營模式進行了研究,結果表明整地強度、覆蓋物、套種藥材能改善耕作層土壤理化性質(zhì),如提高各種酶活性、有機質(zhì)含量、氮磷鉀含量,從而促進錐栗和多花黃精的生長和提高錐栗或套種藥材的品質(zhì)。本研究結果表明,深翻土壤能顯著促進黃桃和華重樓的生長,從而提高了黃桃和華重樓產(chǎn)量。劉躍鈞等[15]經(jīng)研究認為,覆蓋物能減少錐栗林地的泥沙流失量,且以竹屑覆蓋物效果較好。李永清等[13]認為將芒萁作為華重樓的覆蓋物較為合適。與芒萁和竹屑相比,使用林下腐殖層覆蓋華重樓能起到防草和改良土壤的雙重功效,從而有效促進了華重樓生長。此外,在基地所在地巫山,林下腐殖層可就地取材,降低了種植成本,為良好的華重樓覆蓋物。
生長過程中若受到強光直射,華重樓葉片易被灼傷,但陰閉度高會造成華重樓徒長,且影響其光合作用的正常進行。王旭軍等[17]對郁閉林分下華重樓的光合特性進行了研究,結果表明華重樓為典型的陰生植物,若林分郁閉度超過0.8,則林中光合有效輻射不能達到華重樓的光飽和點,因此林下栽培華重樓時林分郁閉度不宜過低和過高,以0.6 ~0.7 為宜。蘇海蘭等[10]認為,套種華重樓時郁閉度宜控制在0.4 ~0.7;李永清等[13]認為,郁閉度應控制在0.2 ~0.7。黃桃與華重樓復合經(jīng)營中,林分郁閉度應根據(jù)季節(jié)和植株生長發(fā)育階段進行調(diào)整。2—3 月為華重樓芽萌動期,氣溫低,陰雨天多,這時郁閉度宜保持在50%以下;7—8 月溫度高、光照強,郁閉度保持在60%~70%為好。
本研究中僅分析了復合經(jīng)營模式下華重樓1 個收獲周期(3 a)的生長情況。在持續(xù)性復合經(jīng)營模式下黃桃與華重樓病蟲害嚴重,土壤肥力不足,但缺乏針對相關問題的研究。下一步將重點研究套種可能產(chǎn)生的連作障礙及其產(chǎn)生機理和防控措施,以期找到最佳的黃桃與華重樓復合經(jīng)營栽培模式。